砂卵石深基坑支护嵌入比安全优化研究

为指导砂卵石地层深基坑支护结构的经济化设计和安全施工,以洛阳地铁为例,基于多个安全评价指标,提出深基坑支护结构嵌入深度(嵌入比)的优化方法.考虑到砂卵石地层的特殊性质,深基坑建设需满足一定的变形和安全系数要求,因此分析地表沉降、支护结构稳定性、地层抗隆起安全性和防地下水管涌安全性,并基于限定位移和安全系数对支护嵌入比的...     

基于结构方程模型-模糊认知图的矿山法地铁隧道施工安全风险分析

为了对矿山法地铁隧道施工全过程的安全风险进行动态演化分析，构建了矿山法地铁隧道施工安全风险评价指标体系，在结构方程模型建模与分析的基础上引入模糊认知图方法。首先，以扎根理论为指标筛选框架，识别出矿山法地铁隧道施工安全风险。然后，通过结构方程模型分析矿山法地铁隧道施工全过程的安全风险因素的因果关系及其路径系数。最后，通过模糊认知图进行动态预测与诊断推理。以武汉市某矿山法地铁隧道工程为例进行实证分析，综合风险预测分析与推理诊断两方面进行了评价。结果表明：矿山法地铁隧道施工过程各阶段的风险从大到小依次为隧道开挖、超前支护、结构防水、辅助措施、初期支护和二次衬砌，施工过程中应重点关注隧道超挖、欠挖，开挖循环进尺、步序确定不合理，隧道开挖方法选择不合理等关键风险，研究结果与武汉市某矿山法地铁隧道工程基本相符，验证了该模型的有效性。     

DEA-BP神经网络下地铁车站深基坑施工安全评价

为明确地铁车站深基坑施工安全等级,考虑评价指标的非线性关系和复杂动态性,基于数据包络法(DEA)-反向传播(BP)神经网络,提出一种地铁车站深基坑施工安全评价方法。首先,从人员、设备、环境、管理、技术5个方面系统构建安全评价指标体系;然后,利用DEA计算指标权重,运用BP神经网络网络评价地铁车站深基坑施工安全等级;最后,以重庆地铁1号线小什车站为例,运用该方法评价车站深基坑施工安全。结果表明:该车站深基坑施工安全等级为高,与实际情况吻合;安全意识、机械伤人、周边环境、技术交底、渗流破坏是影响深基坑施工安全的主要指标。     

基于理想点法的邻近基坑高层建筑安全性评价

为更加准确地评价紧邻基坑高层建筑物的安全状况,综合考虑了建筑物稳定性、基坑与建筑之间土体扰动程度和建筑物地基抗扰动能力三方面因素,采用相关系数法选取14个评价指标,构建建筑物安全评价模型。并通过变异系数法和AHP确定各评价指标融合权重,最后采用理想点法对某紧邻基坑的高层建筑物进行安全评价。结果表明,该模型可以有效判断邻近深基坑高层建筑物的安全等级,其评判结果与工程实际相符     

基于SEM-MC的地铁车站深基坑施工危险性测度研究*

为提高地铁车站深基坑施工危险性测度的准确性,考虑多风险因素耦合作用和危险性测度主观性对传统风险评测结果的影响,提出基于结构方程（SEM）与蒙特卡洛模拟（MC）相结合的地铁车站深基坑施工危险性测度方法。首先,从基坑支护、基坑开挖、降水排水以及周边环境4个维度建立危险性测度指标体系,利用SEM确定指标权重,并确定关键因素;然后,根据指标的数据分布特征,利用MC法模拟出潜变量值并与风险损失程度、指标权重相结合得出危险度;最后,将该危险性测度方法运用于南昌地铁双港站。研究结果表明:该地铁车站深基坑风险等级为4级,基坑开挖为该地铁车站深基坑施工主要风险影响因素,其直接影响因素为开挖技术参数设置。项目实施结果表明该方法对地铁车站深基坑施工危险性评测适用可信。     

多因素影响下的地铁车站深基坑韧性评估

为保障地铁车站深基坑在多种因素侵扰下的施工安全,首先提出地铁车站深基坑韧性理论概念,指出系统韧性的时间属性和功能属性,综合考虑这2大主要属性,选择内部应力、风化程度、坑外水位、地表沉降、周边房屋沉降、立柱隆沉、支撑轴力和墙体倾斜等参数作为地铁车站深基坑韧性的评估指标;其次选用欧氏距离法综合评估地铁车站深基坑韧性,利用变异系数法减少主观因素的影响,赋权评估指标;最后选取南宁市某地铁车站深基坑实例,评估得到最终欧氏距离为0. 357 5,对应韧性等级为4. 028级。结果表明:利用欧氏距离法能够评估出在多种因素的影响下,地铁车站深基坑结构安全工程属性的优劣程度,评估结果与实际工程相符。     

未确知测度理论在盾构下穿既有隧道安全风险评价中的应用

盾构下穿既有隧道工程施工通常存在较大风险,为了对风险等级做出准确有效的评价,提出了基于未确知测度理论的盾构下穿既有隧道安全风险评价模型。首先,通过对相关规范和现有文献的研究,并结合盾构下穿隧道施工的特点,构建了盾构下穿既有隧道安全风险评价指标体系,包括盾构掘进参数、新建隧道条件、既有隧道条件、地质条件和施工管理条件5个一级指标,以及掘进速度、掘进推力、注浆压力等19个二级指标;其次,将综合安全风险划分为5个等级,并明确了各指标的等级划分标准;然后基于熵权-未确知测度理论构建盾构下穿既有隧道安全风险评价模型,采用熵权法确定指标权重,根据未确知测度理论构建各指标的单指标未确知测度函数,将各指标数据值代入单指标未确知测度函数中得到单指标测度评价矩阵,结合指标权重和单指标测度评价矩阵计算得到多指标测度评价向量,依照置信度准则确定安全风险等级;最后,将提出的模型应用于实际盾构下穿既有隧道工程中,对其进行安全风险等级评价。结果表明,模型评价结果与实际风险等级一致,并通过与模糊层析分析法对比验证了所提模型应用于工程实践的有效性,研究结果可为实际施工安全管理提供决策支持。     

地下隧道深基坑仰坡开挖与支护数值模拟及安全性分析

为了降低地下隧道深基坑施工风险，避免基坑仰坡开挖过程中造成坍塌事故，以重庆九号线从岩寺站的隧道掘进机始发洞口深基坑工程为背景，对基坑南侧仰坡的分级分层开挖进行数值模拟，分析在不同支护方式下仰坡开挖产生的围岩变形规律与特征，并结合现场实时监测数据对深基坑开挖过程进行安全性分析。结果表明，深基坑仰坡实测水平位移与数值模拟结果变化规律基本一致，计算模型反映了基坑因开挖而引起的水平变形，数值模拟结果合理。深基坑仰坡水平位移随开挖深度增大而增大，最大值位置从二级坡中点附近逐渐下移到一级坡中点附近；采用喷锚支护的支护方式，相比单纯锚杆支护与未支护下的基坑开挖，支护效果更加显著，最大水平位移有明显减小，表明该深基坑采用的开挖与支护方案是安全有效的。     

基于土压平衡盾构施工的双层地铁隧道引起地面沉降分析

为了研究双线上下层盾构隧道施工时的短期地面沉降,以大连地铁二号西安路到交通大学区间盾构隧道施工为背景,使用Flac3D软件进行沉降的有限差分分析,模拟了地下隧道的掘进、支护和掌子面支护等。针对大连典型的地质特征进行预测,这些特征是决定地面沉降量的关键因素。研究区域的地质构造从地面向下分别为素填土、卵石、板岩。通过模拟上下双层非对称往返施工的盾构隧道施工过程,及掘进、支护和掌子面支护等详细步骤,得到了其单向和双向往返施工时的地面沉降,进而可分析其沉降规律。结果显示,上层隧道施工时,将降低岩层承载能力,同时改变下层隧道的土体平衡,加剧沉降,所以沉降量较大且两侧的测点沉降量不对称。通过模拟与分析为在市内建筑物密集区域修建地铁隧道提供安全可行的方法。     

信息与动态

中国安全生产科学研究院在城市轨道交通安全方面取得一系列成果近年来,中国安全生产科学研究院在城市轨道交通安全方面进行了大量研究,在轨道交通深埋站点火灾安全模型实验与数值模拟研究、区域地下集运系统区间防排烟设计研究、地铁突发事件下人员疏散研究、地铁安全评价等方面完成了十余项研究项目,部分成果已在广州、深圳和南京等城市的地铁中得到应用,提高了这些工程项目的安全可靠性,取得较好的社会和经济效益。主要研究领域有:城市复杂条件下浅埋暗挖大垮度地铁隧道施工引起的地表沉降和地层变形规律;地层位移与变形安全性评价模型和…     

既有大型公共设施改造下紧邻深基坑开挖变形分析*

为探索深基坑开挖与紧邻大型公共设施改造的相互影响,确保施工安全,基于上海体育馆改造及新建地下体育综合体工程,采用有限元软件Plaxis对紧邻深基坑工程大型公共设施“卸载-加载”改造过程进行模拟,详细分析上海体育馆“卸载-加载”改造与紧邻综合体深基坑开挖同时进行对基坑本体及上海体育馆的安全影响,并在此基础上探讨紧邻深基坑工程大型公共设施改造最优工序。结果表明:在基坑开挖至第2道支撑时进行加载改造为最不利工况,且围护结构侧向位移将超过规范允许值,在施工中应严格避免;最优工序为完成第1道支撑后进行卸载改造,完成第2道支撑后进行加载改造。     

中国安全生产科学研究院在城市轨道交通安全方面取得一系列成果

近年来，中国安全生产科学研究院在城市轨道交通安全方面进行了大量研究，在轨道交通深埋站点火灾安全模型实验与数值模拟研究、区域地下集运系统区间防排烟设计研究、地铁突发事件下人员疏散研究、地铁安全评价等方面完成了十余项研究项目，部分成果已在广州、深圳和南京等城市的地铁中得到应用，提高了这些工程项目的安全可靠性，取得较好的社会和经济效益。主要研究领域有：城市复杂条件下浅埋暗挖大垮度地铁隧道施工引起的地表沉降和地层变形规律；地层位移与变形安全性评价模型和分析技术；开挖施工引起的地层位移与建筑物的相互作用的基础模型；     

基于可拓学的地铁车站深基坑施工安全评价

针对地铁车站深基坑施工工艺复杂、不确定因素多、施工阶段风险概率高、风险损失后果严重等问题,采用层次分析法构建评价指标体系,利用可拓学理论建立可拓评价模型,通过定量化、模型化的方式使矛盾问题转化为相容问题。得到相应的评价指标体系和评价模型后,结合工程实际和专家打分确定安全评价指标权重,进而通过计算评价指标和对象之间的关联函数和关联度,最终得出目标层所属的安全等级。工程实例结果表明,基于可拓学的安全评价结果基本符合实际施工安全等级,该方法有效可行。     

地铁隧道地震动力响应模拟试验研究

为研究地震荷载作用下隧道结构的动力响应,以指导隧道修建施工和衬砌支护,提高地铁隧道的整体抗震能力,采用理论分析、数值模拟和室内试验相结合的方法,对地铁隧道地震动力响应进行研究。选取沈阳地铁2号线某段隧道为工程背景,在理论分析地铁隧道地震动力响应的前提下,运用FLAC~(3D)数值软件模拟地铁隧道地震动力响应情况,地铁隧道两帮壁正负45°区域剪应力、主应力和位移最显著,监测点加速度变化趋势与输入地震波加速度时程曲线较为一致。在室内振动台试验中,地基土体表面峰值加速度明显比地基土体深部大,隧道两帮壁正负45°位置附近应变最大,振动停止后应变并未归零。数值模拟与室内试验研究结果较为吻合表明,由于人工波的地震烈度较现场波大,地铁隧道的地震扰动强烈;地铁隧道两帮壁正负45°区域地震动力响应剧烈,极易发生破坏。可根据这一现象有针对性地采取抗震措施,保证地铁隧道的安全、稳定。     

基于云模型的长时停工隧道初期支护质量评价

为解决长时停工隧道初期支护质量评价中的定性概念与定量描述的转换问题,基于云模型理论,根据相关文献和标准规范,建立了长时停工隧道初期支护质量评价指标体系,并将评价因子进行等级分类,通过正向正态云发生器生成对应的云模型参数,再结合各评价指标的权重,获得云模型的综合确定度,最后利用最大隶属度原则确定长时停工隧道初期支护质量状态等级。基于该模型,对2个长时停工隧道初期支护进行了质量评价,结果表明:本文构建的长时停工隧道初期支护质量评价模型与模糊综合评价模型的评价结果相吻合,验证了云模型的可行性和合理性。     

深基坑支护工程的结构型式与工程实例

深基坑的支护,不仅要保证基坑内能正常安全作业,而且要防止基体及基坑外土体移动,保证基坑附近建筑物、道路、管线的正常运行。深基坑支护结构的型式。为适应不同的地质及环境条件,设计者针对不问的工程实际,往往会根据当地建筑材料、施工条件等设计出不同的结构型式。根据支护结构受力特点,考虑设计计算模式,在此将基坑支护结构主要分为三大类:悬臂式支护结构、重力式挡土墙结构、拱圈式支护结构。一、深基坑支护工程的结构型式(一)悬臂式支护结构悬臂式支护结构是利用基坑底面以下土体提供的土压力来维持支护体系的平衡的一种结构。它类似…     

基于模糊层次分析法的地铁工程施工安全评价

目前我国正处于城市地铁建设的高潮期,由于城市轨道交通工程具有建设周期短、地下条件复杂等特点,所以地铁工程施工安全事故时有发生.基于这一现状,首先以住建部颁布的《地铁施工安全评价标准》为依据,构建地铁施工安全评价指标体系,利用层次分析法,建立指标权重集;确定单个评判对象对备择集的隶属程度,得到单因素评价集;然后建立模糊综合评判集,对地铁施工安全进行评价;最后结合实例进行了实证研究.     

高地应力软岩隧道初期支护优化研究*

为研究边墙曲率、支护参数等因素对高地应力软岩隧道变形控制的效果,以大瑞铁路营盘山隧道为工程背景,结合现场监测数据,建立有限元模型,分析不同边墙矢跨比及初期支护参数对隧道变形的影响,借此得到合理的初期支护参数。结果表明:原有支护结构中“直边墙”对于隧道水平方向变形与压力抵抗能力较弱,当边墙曲率调整至0.12后,支护结构的受力和变形情况得到明显改善;初期支护参数中锚杆参数对于隧道变形控制效果较小,增强衬砌的强度可以有效控制隧道的变形;通过围岩-支护特征曲线对优化后的支护方案进行安全评价,发现其安全性能较之前显著增强,现场应用结果也表明支护结构并未出现破坏失稳现象,隧道变形得到有效控制。研究结果对类似工程变形控制及支护方案优化提供一定的参考依据。     

浅埋暗挖法修建城市地铁隧道安全性分析及病害防治研究

浅埋暗挖法已渐成为中国城市地铁隧道修建的主要方法 ,但若应用不当 ,可能导致地层失稳或过量变形等工程病害问题 ,危及地面以及周围建筑物、管线等城市生命线安全。笔者在总结浅埋暗挖法修建城市地铁隧道安全性问题基础上 ,分析了危害安全性的病害原因 ,提出了安全性评估指标 ;同时 ,从设计、施工、监测等各方面提出了防治地铁隧道工程病害的措施     

基于前景理论和BWM的深基坑支护方案综合评价

针对深基坑施工工程的复杂性及决策者风险态度对多指标决策的影响,构建了融合前景理论的深基坑施工支护最优方案选择模型。首先建立深基坑支护方案优选决策问题的多目标评价指标体系,借鉴TOPSIS思想将正、负理想方案作为决策者参照值,在此基础上,进一步将灰色关联分析法引入前景理论定义了正、负价值函数;通过BWM方法得出各指标的客观权重,根据权重函数得到决策者对客观权重的主观评价,在此基础上计算每个备选方案的综合前景值并排序,获得最优支护方案。最终通过两个工程实例验证了模型的有效性,并通过与其他方法比较说明了该模型在准确性方面的优势。